Os CDs são feitos de policarbonato, que é transparente à luz infravermelha. Os dados em um CD são representados por pequenos buracos que são pressionados no policarbonato. Esses poços são dispostos em uma trilha em espiral que começa no centro do CD e segue até a borda.
Quando um CD é reproduzido, um laser dentro do CD player focaliza um feixe de luz infravermelha na faixa. O feixe de luz é refletido na superfície de policarbonato e volta para um sensor. Quando o feixe de luz atinge um poço, ele é espalhado e não é refletido de volta ao sensor. Essa diferença de reflexão é usada para ler os dados do CD.
A velocidade com que uma unidade de CD gira o CD determina a taxa de transferência de dados. Quanto mais rápido a unidade de CD girar, mais dados poderão ser lidos por segundo. As unidades de CD normalmente giram CDs em velocidades que variam de 200 a 500 rotações por minuto (RPM).
O formato padrão de CD, conhecido como CD-ROM, armazena dados em um formato de camada única que comporta até 650 megabytes (MB) de dados. Os CDs de camada dupla (CD-DL) armazenam dados em duas camadas, com capacidade total de 1,3 gigabytes (GB). Os CDs de dupla densidade (CD-DD) armazenam dados em um formato de alta densidade que comporta até 2,6 GB de dados.